Testes de Consumo máximo de Oxigênio (Vo 2 máx) Fisiologia Do Esforço Prof.Dra. Bruna Oneda 2016
Tamponamento Substâncias que se dissociam em solução e liberam H + são denominadas ácidos Compostos que conseguem captar ou aceitar H + para formar íons hidróxido (OH - ) são bases Tamponamento: designa reações que minimizam as modificações na concentração de H + Tampões são mecanismos químicos ou fisiológicos que previnem as mudanças 2
Tamponamento O ph é uma medida de acidez ou alcalinidade (basicidade) de uma solução líquida. O ph refere-se à concentração de prótons de H+. As soluções com mais H + que OH - possuem ph inferior a 7,0 e são denominadas ácidas e vice-versa A água pura é considerada quimicamente neutra, com quantidades iguais de H + e OH - e possui ph=7,0 3
Tamponamento O ph dos líquidos corporais varia de 1,0 para ácido clorídrico digestivo até um ph ligeiramente basico entre 7,35 e 7,45 para o sangue arterial e venoso e maioria dos outros líquidos Um aumento do ph acima do normal de 7,4 representa o resultado direto de uma queda na concentração de H + e recebe a denominação de alcalose. Inversamente, um aumento na concentração de H + denominação de acidose. recebe a
Tamponamento No corpo, a quantidade ácido-básica dos líquidos deve ser regulada dentro de limites estreitos, pois o metabolismo é muito sensível a concentração de H +. Três mecanismos regulam o ph do meio interno: A) tampões químicos B) ventilação pulmonar C) função renal
Tampões químicos Tampão bicarbonato: O ácido clorídrico é transformado em ácido carbônico ao combinar-se com o bicarbonato de sódio HCl + NaHCO 3 NaCl + H 2 CO 3 H + + HCO - 3 O bicarbonato de sódio no plasma exerce poderosa ação de tamponato sobre o ácido lático. Isso acarreta a formação de lactato de sódio e ácido carbônico
Tampão ventilatório Qualquer aumento na quantidade de H + livre (acidez) no líquido extracelular e no plasma estimula diretamente o centro respiratório e acarreta um aumento imediato na ventilação alveolar. Esse ajuste faz com que o seja CO 2 eliminado do sangue. A redução do CO 2 plasmático reduz o H +
Tampão renal O efeito dos tampões químicos sobre os ácidos em excesso é apenas temporário. A excreção de H + pelos rins, apesar de ser demorada é importante na reserva de tamponamento do corpo ou reserva alcalina. Com essa finalidade, os rins são a defesa final do organismo. A acidez pode ser controlada nos túbulos renais através de complexas reações químicas que envolvem a secreção de amônia e H + para dentro da urina e a reabsorção de álcalis como cloreto e bicarbonato.
Efeitos do exercício e do treinamento A regulação do ph se torna progressivamente mais difícil no exercício extenuante, durante o qual o H + aumenta em virtude da formação tanto de CO 2 como ácido lático. Isso é particularmente evidente durante os períodos repetidos de exercício máximo de curta duração, quando os valores sanguíneos da lactato são altos. O treinamento anaeróbico vigoroso permite uma pessoa tolerar níveis sanguíneos mais altos de lactato (e valores mais baixos de ph) do que antes do treinamento.
Medida do gasto energético - Espirometria Consumo de 1L de O 2 = 4,09 a 5,05 kcal de energia
Formas de Testes Submáximos: exercício de intensidade progressiva Interrupção em carga submáxima Interrupção FC submáxima (196-idade) Críticas: avaliação limitada, capacidade máxima estimada (não indica se pessoa está apta ou não para realizar exercícios Máximos: Exercício de intensidade progressiva Interrupção: exaustão máximo Críticas: avaliação em carga máxima, capacidade máxima por carga real
Protocolos de testes Aumento progressivo dos acréscimos de exercício sem intervalo de recuperação ou repouso Aumento progressivo dos acréscimos de exercício entremeados com intervalo de recuperação
Protocolos de testes
Consumo máximo de Oxigênio: A sua determinação consiste em medir as variáveis: 1. Fração de oxigênio no ar inspirado 2. Fração de dióxido de carbono no ar inspirado 3. Volume de ar inspirado e expirado É o produto da ventilação em um intervalo de tempo ou A fração de oxigênio consumida em determinada ventilação
Fatores limitantes do exercício: - Fadiga: acidose lática, ph, Pi, ATP - Dispnéia: incapacidade na regulação do ph para compensar hipoxemia; H +, lactato - Dor: aterosclerose, DAC, isquemia periférica
Testes ergoespirométricos Também chamado de teste de esforço cardiopulmonar mede a capacidade do corpo de realizar as trocas gasosas, dando uma avaliação objetiva da capacidade e ou/ limitação ao exercício físico. Registro de importantes variáveis metabólicas e respiratórias: consumo pico de oxigênio (VO 2 pico), em ml/kg -1.min -1 e em l/min consumo máximo de oxigênio (VO 2 máx.) em ml/kg -1.min -1 e em l/min dióxido de carbono (VCO 2 ),em ml.min -1 ventilação pulmonar (VE),em l.min -1 frequência respiratória (FR) em rpm
Testes ergoespirométricos equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO 2 ) equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/VCO 2 ) razão de troca respiratória entre a produção de dióxido de carbono e o consumo de oxigênio (VCO 2 /VO 2 ) pressão parcial de oxigênio ao final da expiração (PetO 2 ), em mmh pressão parcial de dióxido de carbono ao final da expiração (PetCO 2 ), em mmhg fração expirada de oxigênio (FEO 2 ) em % fração expirada de dióxido de carbono (FECO 2 ) em % e razão entre o espaço morto funcional estimado e o volume corrente (Vd/Vt)
Medida do gasto energético - Espirometria Relação entre valores de VCO 2 e VO 2 R = VCO 2 VO 2 Estimativa do gasto energético e tipo de substratos predominantemente utilizado
Equivalente Térmico do Oxigênio para R não proteico Zuntz, H in McArdle et al, 1995 R 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,00 Kcal por L do O 2 4,702 4,714 4,727 4,739 4,750 4,764 4,776 4,788 4,801 4,813 4,850 4,862 4,875 4,887 4,899 4,911 4,924 4,936 4,948 4,961 4,973 4,985 4,998 5,010 5,022 5,035 5,047
Valor calórico do substrato energético 1,0 CARBOIDRATO R 0,9 0,8 MISTURA: CARBOIDRATO + GORDURA 0,7 GORDURA
A troca máxima de oxigênio (Quociente Respiratório): Relação de CO 2 produzido e a de O 2 consumido. Um valor de 0,70 em repouso é comum. Valores > 1,0 foram usados em pediatria como esforço máximo. QRmax médio estimado de 0,99 em esteira rolante QRmax médio estimado de 1,06 em cicloergômetro Observar sinais de esforço intenso
Fases de um teste Anaeróbio Compensado: Proporção de ácido lático é compensada pela produção de NaHCO 3 e o PH não muda. Anaeróbio Descompensado: A produção de NaHCO 3 não é suficiente para compensar a grande produção de ácido lático e consequentemente o PH cai. Quando o PH chegar num limite crítico o indivíduo entra em fadiga. Limiar anaeróbio: é a intensidade do exercício onde o indivíduo passa do metabolismo aeróbio para o anaeróbio compensado Ponto de compensação respiratória (PCR) é a intensidade do exercício onde o indivíduo passa do metabolismo anaeróbio compensado para o anaeróbio descompensado [lactato} maior que 4mM
Valor calórico do substrato energético Então: 1L de O 2 fornece aproximadamente 5 Kcal VO 2 max 50ml/Kg/min Uma pessoa de 70Kg: 50x70= 3500mlO 2 /min 3,5LO 2 /minx 5 Kcal = 17,5 Kcal/min
Limiar Anaeróbio: Quando a liberação de lactato dos músculo para o sangue é igual a taxa máxima de remoção do mesmo. Limiares de Lactato - A concentração de lactato [LA] depende da sua produção e metabolização. - Num teste de cargas progressivas, observa-se que em cargas de intensidades muito baixas a [LA] não se altera. Isso acontece porque a produção e metabolização de lactato aumentam na mesma proporção.
- A partir de uma certa carga a produção começa a aumentar mais do que a metabolização e, portanto, a [LA] começa a aumentar. Esta carga determina o 1º limiar de lactato (1ºLL). - A partir de uma carga mais intensa, a produção de lactato dispara e a metabolização atinge um platô. Como resultado, a [LA] também dispara. Esta carga determina o 2ºLL. - A partir desta observação, podemos determinar as áreas de intensidade de esforço de um indivíduo para que possamos determinar as cargas de treinamento:
Até o 1ºLL: Área de intensidade sub-aeróbia. do 1ºLL até o 2ºLL: Área de intensidade aeróbia. a partir do 2ºLL: Área de intensidade anaeróbia.
Treinamento Treinamento com cargas na área sub-aeróbia: O treinamento com cargas desta área quase não gera adaptações fisológicas. Treinamento com cargas na área aeróbia: O indivíduo que treinar com cargas desta área terá as seguintes adaptações fisiológicas: aumentos nas reservas de glicogênio; aumento da densidade mitocondrial (nº e tamanho); aumento da capilarização tecidual; aumento da atividade das enzimas do ciclo de Krebs; aumento no diâmetro dos vasos; aumento da cavidade e massa cardíacas.
- Dentro da área aeróbia, quanto mais baixa a intensidade do treinamento (mais próximo do 1ºLL) as adaptações serão mais metabólicas (musculares) e quanto mais alta (mais próximo do 2ºLL) as adaptações serão mais centrais (cardíacas). - Por isso, para treinar um indivíduo sedentário, deve-se começar pelo treinamento aeróbio extensivo (longa duração, baixa intensidade) para ter primeiro adaptações musculares localizadas.
- Após o aeróbio de baixa intensidade, então se faz o treinamento aeróbio intensivo (alta intensidade) para ter as adaptações centrais. - Se a ordem de treinamento for ao contrário, o indivíduo não suportará por fadiga muscular localizada.
Treinamento com cargas na área anaeróbia: O indivíduo que treinar com cargas nesta área terá as seguintes adaptações fisiológicas: - Aumentos na capacidade de suportar lactato por mais tempo; aumento da massa muscular; - Aumento das reservas alcalinas musculares (bicarbonato), aumentando a capacidade de tamponamento; * Tanto no treinamento com cargas na área aeróbia como na anaeróbia, as curvas de [LA] se deslocarão para cargas mais altas, ou seja os limiares de lactato ocorrerão em cargas mais altas por causa dos benefícios fisiológicos citados acima.
Resposta da [LA] e VO2 ao incremento de carga - Quando se aumenta a carga de esforço de um indivíduo em exercício, o VO 2 deverá aumentar para se adaptar à nova carga. Entretanto, este aumento não acontece instantâneamente e sim progressivamente até atingir o nível ideal e estabilizar. - Enquanto o VO 2 está aumentando ocorre o déficit de O2, pois a via aeróbia não suporta o aumento de carga, ocorrendo a utilização da via aneróbia para compensar, produzindo lactato. Ocorre então um pico de lactato em função do déficit de O 2.
- Quando o VO2 estabiliza, a rota aeróbia passa a predominar novamente, mas a [LA] estabiliza num nível maior que ao da carga anterior. Recuperação: -Durante a recuperação, quando a carga baixa novamente, o VO 2 está alto mas a necessidade de O 2 agora é mais baixa. Ocorre o débito de O 2. - Este VO 2 mais alto é utilizado para o metabolismo do lactato, neoglicogênese, baixa da temperatura e diminuição da freqüência cardíaca.
BIOENERGÉTICA